指向物理观念建构的初中物理大单元教学实践研究

曾永生

【摘要】本文探讨初中物理大单元教学实践对学生物理观念建构的影响，结果显示实践性教学活动能帮助学生更好理解物理概念并应用于实际问题，教师引导和激发学生兴趣也对物理观念建构有积极作用，教师应注重实践性教学活动设计和引导，促进学生物理观念建构.

【关键词】物理观念构建；初中物理；大单元教学

通过对教学实践的观察和分析，希望能够深入了解学生在学习物理过程中的认知特点和困惑，进而提出有效的教学方法和策略，促进学生对物理观念的建构和理解.本文将以实证研究方法为基础，通过教学实践和数据分析，探索指向物理观念建构的有效途径，为初中物理教学提供有益的借鉴和指导.

1 物理观念建构研究

物理观念建构是指个体在学习和理解物理概念时，通过自身的经验和思维过程逐渐形成的认知结构.它是个体对物理世界的理解和解释的基础，影响着个体对物理现象的观察、实验和推理.

物理观念建构的过程可以分为三个阶段：感知阶段、概念形成阶段和概念演化阶段.在感知阶段，个体通过感官对物理现象进行观察和感知，形成初步的印象和认知.这些感知可以是直接的，如观察物体的形状、颜色和运动；也可以是间接的，如通过观察物体的影子或声音来推断物体的属性.在概念形成阶段，个体通过对感知到的物理现象进行思考和分析，逐渐形成对物理概念的认知.这个过程中，个体会将感知到的信息与已有的知识和经验进行对比和整合，从而建立起对物理世界的认知框架.在概念演化阶段，个体通过学习和实践不断调整和修正自己的物理观念.这个过程中，个体会通过实验和推理来验证自己的观念，并根据实验结果和新的信息进行修正和调整.总之，物理观念建构是一个个体通过感知、思考和实践逐渐形成对物理世界的认知和理解的过程.它是物理学习和研究的基础，也是个体对物理现象进行观察、实验和推理的基础.

2 物理观念建构对初中物理大单元教学的意义

首先，物理观念建构能够帮助学生建立起正确的物理思维方式和观念体系，使学生能够更好地理解和应用物理知识.通过引导学生进行实验观察、探究和讨论，培养学生的观察、实验和推理能力，使他们能够逐步形成科学的思维方式.

其次，物理观念建构能够帮助学生建立起对物理现象和规律的深入理解.通过引导学生进行实验和模型构建，让他们亲身体验和感受物理现象，从而更加深入地理解物理规律.同时，通过与学生的互动和讨论，帮助他们发现和纠正错误观念，进一步提高对物理知识的理解和掌握程度.

此外，物理观念建构还能够培养学生的探究精神和科学思维能力.通过引导学生进行实验和观察，主动思考和提出问题，培养他们的探究能力和解决问题的能力.同时，通过引导学生进行模型构建和推理，培养科学思维和逻辑思维能力，使学生能够更好地应用物理知识解决实际问题.

综上所述，物理观念建构对初中物理大单元教学具有重要意义，能够帮助学生建立正确的物理思维方式和观念体系，深入理解物理现象和规律，培养学生的探究精神和科学思维能力.因此，在初中物理教学中应注重物理观念建构的引导和培养，以提高学生的学习效果和科学素养.

3 物理观念建构下初中物理大单元教学方法

3.1 前期知识的激活和探究

在开始一个物理大单元的教学之前，为了巩固学生的相关前期知识并激发他们对新知识的兴趣和好奇心，可采用以下几种方法.

首先，通过提问的方式引导学生回顾与该大单元相关的前期知识，提出一些与新知识相关的问题，让学生思考并回答.

例如 在引导学生学习浮力的知识点前，这样提问：“你們知道什么是浮力吗？它是如何产生的？”通过这样的提问，让学生回忆起他们之前学过的与浮力相关的知识，为接下来的学习做好铺垫.

其次，利用实验和观察的方式让学生亲身体验与该大单元相关的现象.

例如 在引导学生学习“浮力”的前，进行一个简单的实验，让学生观察不同物体在水中的浮沉现象.通过实验和观察，学生亲自感受到浮力的存在和作用，从而激发他们对浮力的好奇心和兴趣.

第三，还可以通过探究的方式激发学生对新知识的兴趣和好奇心.

例如 在引导学生学习“浮力”的知识点前，设计一个探究性的问题，让学生自主探索并发现浮力的规律.如，让学生思考：“为什么有些物体能够浮在水面上，而有些物体却会沉下去？”通过这样的探究性学习，学生会主动参与并发现浮力的原理，从而激发对新知识的兴趣和好奇心.

总之，通过提问、实验、观察和探究等方式，能够有效地巩固学生的相关前期知识并激发他们对新知识的兴趣和好奇心.这样的教学方法可帮助学生更好地理解和掌握新知识，提高他们的学习效果和学习兴趣.

3.2 建立物理观念的框架

在物理教学中，建立学生的物理观念框架是非常重要的.通过讲解、示范和实验等方式，教师帮助学生理解和掌握物理概念，使其能够将所学的知识应用于实际生活中.

例如 以运动学为例，教师通过实验和利用示意图的方式引导学生理解速度、加速度等概念，并将其与实际生活中的运动现象联系起来.如，设计一个小车在不同斜度的斜面上滑动的实验，让学生观察和测量小车在不同斜度下的滑动速度和加速度.通过对实验结果的分析，学生逐渐理解速度和加速度的概念，并将其与实际生活中的运动现象进行对比和联系.在教学过程中，通过示范的方式帮助学生建立物理观念的框架.

又如，在讲解电路中的电压和电阻时，利用实际实验器材搭建电路并测量电压和电阻的值，让学生亲自参与其中.通过实际操作和观察，学生更加直观地理解电压和电阻的概念，并将其与实际生活中的电路应用进行联系.再者，教师讲解和使用示意图的方式帮助学生建立物理观念的框架.如，在讲解电路中的电压和电阻时，使用示意图来说明电流的流动方向、电压的作用和电阻的阻碍作用.通过示意图的解释和分析，更加清晰地理解电压和电阻的概念，并将其与实际生活中的电路现象进行联系.

总之，通过讲解、示范、实验等方式，引领学生建立起物理观念的框架.在教学过程中，教师应注重引导学生理解和应用物理概念，使其能够将所学的知识与实际生活相结合，从而更好地掌握物理知识.

3.3 提供多样化的学习资源和活动

实验是物理学习中不可或缺的一部分.设计简单的实验，让学生亲自进行操作和观察.通过实验，学生亲身体验物理现象，加深对物理概念的理解，提供实验指导书和实验报告模板，引导学生进行实验设计、数据收集和分析.

模拟软件.现代技术的发展使得物理学习更加生动和有趣.引入物理模拟软件，让学生通过计算机模拟实验，观察和分析物理现象.这些软件可以提供丰富的实验场景和数据，帮助学生更好地理解物理概念，教师组织学生进行小组讨论，分享他们的观察和发现.

多媒体资料.收集和使用多媒体资料，如视频、动画和图片，来展示物理现象和实验过程.这些多媒体资料有助于激发学生的兴趣，促使学生更好地理解抽象的物理概念.

小组讨论和合作学习.组织学生进行小组讨论和合作学习，让他们共同探索物理概念，互相交流和分享自己的理解，通过合作解决问题.

实地考查和参观.组织学生进行实地考察和参观，让他们亲身体验物理现象.如，参观科学博物馆或实验室，观察和了解真实的物理实验和应用.通过提供多样化的学习資源和活动，帮助学生更好地树立物理观念.

学生通过实验、模拟软件、多媒体资料等进行实际操作和观察，从而更深入地理解物理概念.这些方法和策略有助于激发学生的学习兴趣，提高他们的学习效果.

3.4 引导学生进行探究和发现

在教学过程中，引导学生进行探究和发现是一种有效的教学方法.通过提出问题、设计实验、观察现象等方式，让学生自主地发现物理规律和概念，激发学生的学习兴趣，提高他们的学习效果.

例如 在教学光学时，可采用以下方法引导学生进行探究和发现：首先，提出问题.教师向学生提出一些问题，如“为什么我们能看到物体？”“为什么光线会发生折射？”等，这些问题能够引发学生的思考，激发他们的好奇心；其次，设计实验.设计一些简单的实验，让学生亲自动手进行操作.如，使用凸透镜和凹透镜，让学生观察光线经过透镜后的变化.通过实验，学生可以发现光线的传播规律和透镜的作用；然后，观察现象.教师展示一些光学现象，如反射、折射等，让学生仔细观察并记录下来.通过观察，学生能够发现光线的传播路径和光线在不同介质中的变化；最后，引导学生总结规律和概念.在学生进行实验和观察的基础上，教师引导学生总结归纳出光的传播规律和反射、折射等现象的概念，通过自主发现，学生能够更加深入地理解和记忆相关知识.

总之，通过引导学生进行探究和发现，能够激发学生的学习兴趣，提高他们的学习效果.

3.5 进行概念的迁移和应用

在学生树立了物理观念之后，教师引导学生将所学的概念应用到实际问题中，进行概念的迁移和应用.一个典型的案例是穿插电功率单元的应用.首先，引导学生理解电功率的概念.电功率是指单位时间内电能转化或传输的速率，可以用公式P=UI表示，其中P表示功率，U表示电压，I表示电流，通过实验或提供示意图的方式，让学生观察和理解电功率的概念.接下来，提供一个实际问题，例如一个家庭中的电热水器的功率问题，让学生计算电热水器的功率，以及在不同功率下的耗电量，利用所学的电功率公式，结合实际的电压和电流数值，计算出电热水器的功率.然后，教师指引学生思考如何应用电功率的概念解决实际问题.例如，学生通过计算不同功率下的耗电量，比较不同功率的电热水器的能耗情况，发现功率越高，电热水器的能耗越大，从而引发对能源节约的思考.此外，教师还可以引导学生思考如何应用电功率的概念解决其他实际问题.例如，学生计算家庭中其他电器的功率，比较它们的能耗情况，从而选择更节能的电器.他们还可以通过计算不同功率的电费，比较不同功率的电器的使用成本，从而做出经济合理的选择.利用引导学生将所学的电功率概念应用到实际问题中，学生巩固和深化了对概念的理解.同时，也能够将所学的物理知识应用到实际生活中，培养解决问题的能力和实践能力，这种概念的迁移和应用的教学方法，显著提高了学生的学习兴趣和学习效果.

4 结语

学生在学习物理概念时，往往存在着先入为主的观念，需要通过实验和实践来逐步树立正确的物理观念.因此，在教学中，应该注重培养学生的实验能力和观察力，引导他们通过实践来树立物理观念.同时，还发现，学生在学习物理概念时，往往存在着对抽象概念的困惑.因此，应该通过生动的例子和实际应用来帮助学生理解抽象概念.总之，本次研究为我们提供了宝贵的教学参考，希望能对今后的物理教学实践有所启示.

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